含有铬氧化物的强磁性材料溅射靶制造技术

一种强磁性材料溅射靶，其含有包含钴；或者钴、铬；或者钴、铂；或者钴、铬、铂的基体相和至少包含铬氧化物的氧化物相，其特征在于，含有合计为100重量ppm以上且15000重量ppm以下的Zr、W中的任意一种以上元素，相对密度为97％以上。本发明专利技术的课题在于提供在保持高密度的同时使氧化物相的颗粒均匀地微细化且粉粒产生少的含有铬氧化物的强磁性材料溅射靶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有铬氧化物的强磁性材料溅射靶
本专利技术涉及用于磁记录介质的磁性体薄膜、特别是采用垂直磁记录方式的硬盘的磁记录层的成膜的强磁性材料溅射靶，并涉及可以抑制溅射时粉粒产生的溅射靶。
技术介绍
在以硬盘驱动器为代表的磁记录领域，作为磁记录介质中的磁性薄膜的材料，使用以作为强磁性金属的Co、Fe或Ni为基质的材料。例如，在采用近年来已实用化的垂直磁记录方式的硬盘的记录层中使用含有以Co为主要成分的Co-Cr基或Co-Cr-Pt基强磁性合金和非磁性无机物的复合材料。硬盘等磁记录介质的磁性薄膜，从生产率高的观点考虑，大多使用以上述材料为成分的磁性材料溅射靶进行溅射来制作。用作外部记录装置的硬盘驱动器要求记录密度逐年增加，随着记录密度上升，强烈要求减少溅射时产生的粉粒。例如，专利文献1、2、3中记载了含有钴基金属的磁性相和金属氧化物的非磁性相的溅射靶，并且通过使氧化物相的颗粒微细化，减少溅射时的粉粒和电弧放电的产生。然而，铬氧化物难以烧结，因此使铬氧化物充分烧结时，铬氧化物以外的成分有时会发生晶粒生长，使用由于该晶粒生长而形成粗大组织的靶进行溅射时，存在粉粒产生增加这样的问题。另一方面，如果为了抑制这种晶粒生长而抑制烧结，则靶的密度下降，同样存在粉粒产生增加这样的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-215617号公报专利文献2：国际公开第2007/080781号公报专利文献3：日本专利第4837801号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题通常，若想要利用磁控溅射装置对强磁性材料溅射靶进行溅射，则存在溅射时产生起因于氧化物相的粉粒和电弧放电这样的问题。为了解决该问题，考虑通过使氧化物相的颗粒微细化，将该颗粒均匀分散在溅射靶内。然而，铬氧化物是难以烧结的材料，因此难以在保持高密度的情况下使含有铬氧化物相的氧化物相的颗粒均匀地微细化。鉴于上述问题，本专利技术的课题在于提供在保持高密度的同时使氧化物相的颗粒均匀地微细化且粉粒产生少的含有铬氧化物的强磁性材料溅射靶。用于解决问题的手段为了解决上述课题，本专利技术人进行了深入研究，结果发现，通过含有Zr、W，它们发挥烧结助剂那样的作用，从而可以得到使氧化物相的颗粒均匀微细化的高密度强磁性材料溅射靶。基于这样的发现，本专利技术提供：1)一种强磁性材料溅射靶，其含有包含钴；或者钴、铬；或者钴、铂；或者钴、铬、铂的基体相和至少包含铬氧化物的氧化物相，其特征在于，含有合计为100重量ppm以上且15000重量ppm以下的Zr、W中的任意一种以上元素，相对密度为97％以上。2)如上述1)所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，以Cr2O3换算含有0.5摩尔％以上且10摩尔％以下的铬氧化物。3)如上述1)或2)所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，氧化物相含有合计为5摩尔％以上且25摩尔％以下的铬氧化物和Ti、Ta中的任意一种以上的金属氧化物。4)如上述1)～3)中任一项中所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，含有合计为100重量ppm以上且3000重量ppm以下的Zr、W中的任意一种以上元素。5)如上述1)～4)中任一项中所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，氧化物相的平均颗粒尺寸为3μm2/颗粒以下。专利技术效果如此，通过含有规定量的锆(Zr)、钨(W)，可以得到高密度的强磁性材料溅射靶。另外，如此调节后的溅射靶具有在溅射时可以减少电弧放电和粉粒的产生这样的优良效果。具体实施方式构成本专利技术的强磁性材料溅射靶的主要成分为钴(Co)；钴(Co)和铬(Cr)；钴(Co)和铂(Pt)；或者钴(Co)、铬(Cr)和铂(Pt)的金属。它们是作为磁记录介质所必需的成分，只要配合比例在可以保持有效的作为磁记录介质的特性的范围内，则没有特别限制。通常来说，按照Co：50摩尔％以上；或者Cr：1～50摩尔％、余量为Co；或者Pt：5～30摩尔％、余量为Co；或者Cr：1～50摩尔％、Pt：5～30摩尔％、余量为Co的比例进行配合后使用。另外，除了上述金属以外，还可以将钌(Ru)、硼(B)作为成分。本申请专利技术中重要的是：含有作为氧化物相的铬氧化物，并且含有合计为100重量ppm以上且15000重量ppm以下的Zr、W中的任意一种以上元素。这样的含有铬氧化物的靶中含有Zr、W时，通过它们发挥烧结助剂那样的作用，可以促进铬氧化物的烧结，因而可以在保持高密度的情况下抑制组织的粗大化。本专利技术中，只要最终在靶中含有合计为100重量ppm以上且15000重量ppm以下的Zr、W中的任意一种以上元素即可，对于含有的方法没有特别限制。优选含有合计为100重量ppm以上且15000重量ppm以下的上述Zr、W的任意一者或两者。这是由于，低于100重量ppm时，氧化物相的颗粒发生晶粒生长，高于15000重量ppm时，得不到所需的磁特性。进一步，更优选含有100重量ppm以上且3000重量ppm以下。如上所述，由于Zr、W具有促进铬氧化物烧结的作用，在铬氧化物的含量多时增加Zr、W的含量，而在铬氧化物的含量少时减少Zr、W的含量，按照这样的方式与铬氧化物的含量相对应地确定Zr、W的含量，由此可以更有效地抑制组织的粗大化。优选本专利技术的强磁性材料溅射靶的相对密度为97％以上。已知，一般来说，越是高密度的靶就越可以减少溅射时产生的粉粒量。此处的相对密度是指用靶的实测密度除以计算密度(也称作理论密度)而求出的值。本申请专利技术中，有效的是以Cr2O3换算含有0.5摩尔％以上且10摩尔％以下的铬氧化物。铬氧化物大于10摩尔％时，难以调节氧化物的粒径。另外，本申请专利技术中，有效的是还含有合计(包括铬氧化物)为5摩尔％以上且25摩尔％以下的Ti、Ta中任意一种以上的金属氧化物。这些元素是为了提高作为磁记录介质的特性而根据需要添加的元素。这是由于，金属氧化物的合计小于5摩尔％时，难以保持颗粒状结构；超过25摩尔％时，难以调节氧化物的粒径。另外，本申请专利技术中，为了得到作为磁记录介质的优良特性，Ti、Ta的金属氧化物尤其有用，但是通过含有B、Co以及其它金属氧化物，也可以得到同样的效果。本专利技术的强磁性材料溅射靶中，有效的是：氧化物相的平均颗粒尺寸为3μm2/颗粒以下。平均颗粒尺寸(直径)如下求出：在可以分辨出100个以上的氧化物颗粒程度的倍率的图像中，利用图像处理算出各自的颗粒面积，并计算总颗粒面积/总颗粒数而求出。氧化物相的平均颗粒尺寸大于3μm2/颗粒时，粉粒量增加，因此是不优选的。本专利技术的强磁性材料溅射靶通过粉末冶金法制作。首先，准备各金属元素的粉末和各氧化物的粉末。这些金属粉末优选使用平均粒径为20μm以下的金属粉末。另外，也可以准备这些金属的合金粉末来代替各金属元素的粉末，此时也优选平均粒径为20μm以下。另一方面，粒径过小时，存在促进氧化而使成分组成未落入范围内等问题，因此优选为0.1μm以上。氧化物粉末使用平均粒径为5μm以下、进一步优选1μm以下的氧化物粉末为宜。然后，称量这些金属粉末和氧化物粉末使得达到所需组成，使用球磨机等公知手段的方法进行粉碎和混合。接着，准备ZrO2粉末、WO3粉末。对于W而言，可以使用金属(W)、碳化钨(WC)粉末。这些粉末优选使用平均粒径1μm以下的粉末。另一方面，粒径过小时，容易凝聚，因此优选使用平均粒径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强磁性材料溅射靶，其含有包含钴；或者钴、铬；或者钴、铂；或者钴、铬、铂的基体相和至少包含铬氧化物的氧化物相，其特征在于，含有合计为100重量ppm以上且15000重量ppm以下的Zr、W中的任意一种以上元素，相对密度为97％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.23 JP 2012-0372351.一种强磁性材料溅射靶，其含有包含钴；或者钴、铬；或者钴、铂；或者钴、铬、铂的基体相和至少包含铬氧化物的氧化物相，其特征在于，含有合计为100重量ppm以上且3000重量ppm以下的Zr、W中的任意一种以上元素，以Cr2O3换算...

【专利技术属性】
技术研发人员：高见英生，荒川笃俊，
申请(专利权)人：吉坤日矿日石金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP